JPH05126613A - Measuring element - Google Patents

Measuring element

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Publication number
JPH05126613A
JPH05126613A JP4116020A JP11602092A JPH05126613A JP H05126613 A JPH05126613 A JP H05126613A JP 4116020 A JP4116020 A JP 4116020A JP 11602092 A JP11602092 A JP 11602092A JP H05126613 A JPH05126613 A JP H05126613A
Authority
JP
Japan
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resistance
substrate
measuring
measuring element
path
Prior art date
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Pending
Application number
JP4116020A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Gerhard Hueftle
ヒユフトレ ゲルハルト
Heinz Rilling
リリング ハインツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPH05126613A publication Critical patent/JPH05126613A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/56Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using electric or magnetic effects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/684Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow
    • G01F1/688Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element
    • G01F1/69Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • G01F1/692Thin-film arrangements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a measurement element which is strong against expansion of finger of a measurement element. CONSTITUTION: A surface area 38 of a substrate 11 is not coated between, in flow direction 37, a front flow side edge 12 and a resistor path 20 against a measurement resistor 23, and a substrate area supporting the resistor path 20 against the measurement resistor 23 is extended in the flow direction 37, and separated from different each resistor path 20 by a slit 39 originating from a flow-out edge 13 of the substrate 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流動媒体、例えば内燃
機関の吸入空気の質量流量測定装置用測定素子であっ
て、流動媒体に曝される複数の抵抗路と、該抵抗路を支
持する基板とを有し、当該基板上には前記抵抗路が次の
ように分布配置されている、すなわち測定抵抗に対する
抵抗路が流れ方向で基板の後方の流出側エッジの近傍に
あるように分布配置されている測定素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a measuring element for a mass flow rate measuring device of a fluid medium, for example, intake air of an internal combustion engine, which supports a plurality of resistance paths exposed to the fluid medium. A substrate, and the resistance paths are distributed and arranged on the substrate as follows, that is, the resistance paths for the measurement resistance are distributed and arranged in the flow direction in the vicinity of the outflow side edge behind the board. The measuring element being used.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホットフィルム型空気量測定器として公
知の装置では、一方で温度センサおよび補償抵抗の抵抗
路が、他方で測定抵抗の抵抗路が2つの平衡抵抗と共に
ホイートストンブリッジを形成する。このブリッジのブ
リッジ対角電圧は制御増幅器に印加される。制御増幅器
の出力電圧は測定素子の加熱抵抗に対する加熱電圧とし
て用いられる。その際、測定素子の測定抵抗および加熱
抵抗に対する抵抗路は基板の上に、それらの間で良好な
熱接触が存在するように配置されている。それにより、
測定抵抗が媒体温度よりもはるかに高い高温にもたらさ
れる。今、測定素子を通って流動する流量が変化する
と、対流性の熱伝達が変化することに基づいて、測定抵
抗の温度が変化する。そして測定抵抗は零とは異なる温
度計数を有するから、ホイートストンブリッジは離調す
る。これに基づき制御増幅器は加熱抵抗に対する出力電
流を変化する。閉制御ループを介して、出入りする熱量
による測定抵抗の変化は加熱抵抗の加熱能力の変化によ
って補償される。従い制御増幅器の加熱電流ないし出力
電圧は流動媒体の流量に対する尺度である。流動媒体の
温度変動は温度センサおよび補償抵抗の直列回路によっ
て補正される。
In a device known as a hot film air flow meter, the resistance path of the temperature sensor and the compensation resistance, on the one hand, and the resistance path of the measurement resistance, on the other hand, together with the two balancing resistances form a Wheatstone bridge. The bridge diagonal voltage of this bridge is applied to the control amplifier. The output voltage of the control amplifier is used as the heating voltage for the heating resistance of the measuring element. The resistance path for the measuring resistance and the heating resistance of the measuring element is then arranged on the substrate so that there is good thermal contact between them. Thereby,
The measured resistance is brought to high temperatures well above the media temperature. Now, when the flow rate flowing through the measuring element changes, the temperature of the measuring resistance changes due to the change in convective heat transfer. And since the measured resistance has a temperature coefficient different from zero, the Wheatstone bridge detunes. Based on this, the control amplifier changes the output current to the heating resistor. Through the closed control loop, changes in the measured resistance due to the amount of heat entering and exiting are compensated by changes in the heating capacity of the heating resistance. Therefore, the heating current or output voltage of the control amplifier is a measure for the flow rate of the flowing medium. Fluctuations in the temperature of the flowing medium are corrected by a series circuit of a temperature sensor and a compensation resistor.

【0003】前記装置(DE3638138A1)に対
する冒頭に述べた形式の公知の測定素子では、基板上の
抵抗路の分布配置は、抵抗路が流れ方向で相互に平行に
タンデム配列されるように行われる。その際補償抵抗に
対する抵抗路は、温度センサに対する抵抗路と測定抵抗
に対する抵抗路との間で基板の同じ側上で配置され、ま
た加熱抵抗に対する抵抗路は基板の他方の面上で、測定
抵抗に対する抵抗路に直接対向するよう配置される。個
々の抵抗路は流れ方向に対し垂直に延在するスリットに
より基板内で相互に分離されている。それにより抵抗路
間の温度減結合が良好に行われる。この分離スリットに
より基板は同じ長さの3つのフィンガを有する。これら
のフィンガのうち流れ方向で最初の2つのフィンガがそ
れぞれ1つの抵抗路を支持し、流れ方向で最後のフィン
ガが測定抵抗と加熱抵抗に対する抵抗路を支持する。し
かし念入りに製造し、最適に接着しても、フィンガの広
がりは完全に排除できず、最適の流れからのフィンガの
変位は比較的頻繁であり、特に変位の大きさが異なるこ
とが判明した。流動媒体が測定素子の回りを流れる際、
このフィンガの広がり部は境界層の形状に大きな影響を
与え、測定素子の所要の特性曲線に関して欠陥品を増大
させることになる。
In a known measuring element of the type mentioned at the outset for the device (DE 3638138 A1), the distribution of the resistance paths on the substrate is such that the resistance paths are arranged in tandem parallel to one another in the flow direction. The resistance path for the compensating resistance is then arranged on the same side of the substrate between the resistance path for the temperature sensor and the resistance path for the measuring resistance, and the resistance path for the heating resistance is on the other side of the substrate It is arranged so as to directly face the resistance path for. The individual resistance paths are separated from each other in the substrate by slits extending perpendicular to the flow direction. This results in good temperature decoupling between the resistance paths. Due to this separating slit, the substrate has three fingers of the same length. The first two of these fingers in the flow direction each carry one resistance path, and the last finger in the flow direction supports the resistance path for the measuring resistance and the heating resistance. However, it has been found that even with careful manufacturing and optimal bonding, the finger spread cannot be completely eliminated, and the fingers are displaced from the optimum flow relatively frequently, especially with different magnitudes of displacement. When the flowing medium flows around the measuring element,
The widening of this finger has a great influence on the shape of the boundary layer, which leads to an increase in defects with respect to the required characteristic curve of the measuring element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フィ
ンガの広がりの影響を受けない、簡単な構造の測定素子
を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a measuring element having a simple structure which is not affected by the spread of fingers.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、基板の表面領域は、流れ方向で前方の流入側エッジ
と測定抵抗に対する抵抗路との間では被覆されておら
ず、測定抵抗に対する抵抗路を支持する基板領域は、流
れ方向に延在し、基板の流出エッジから発するスリット
によって別の各抵抗路から分離されているように構成し
て解決される。
According to the invention, the surface area of the substrate is not covered between the front inflow side edge in the flow direction and the resistance path for the measuring resistance, and the resistance for the measuring resistance is The substrate region supporting the path is arranged and solved in such a way that it is separated from each other resistance path by a slit extending from the outflow edge of the substrate in the flow direction.

【0006】請求項1または請求項4の特徴を有する本
発明の測定素子は、フィンガの広がりと結び付いた欠点
が回避される。
The measuring element according to the invention having the features of claim 1 or 4 avoids the disadvantages associated with the spreading of the fingers.

【0007】請求項1の構成では、流れ方向に対して垂
直に延在するスリットが省略され、小型のレイアウトに
必要な、測定抵抗の抵抗路と他の抵抗路の温度減結合
が、流れ方向に対して平行なスリットにより行われる。
このような構成および被覆しない平坦な流入側面を測定
抵抗の抵抗路の前方に設けることによって、測定素子は
フィンガの広がりに対して頑強になる。有利には測定抵
抗および所要の加熱抵抗の抵抗路を基板のことなる面に
相互に対向して配置する。その際、測定抵抗の抵抗路は
その他の抵抗路と共に基板の同じ側に配置される。
In the structure of claim 1, the slit extending perpendicularly to the flow direction is omitted, and the temperature decoupling of the resistance path of the measurement resistance and the other resistance path, which is necessary for a small layout, is achieved in the flow direction. With a slit parallel to.
Such a construction and the provision of an uncovered flat inflow side in front of the resistance path of the measuring resistance makes the measuring element robust against finger spreading. The resistance paths of the measuring resistance and the required heating resistance are preferably arranged opposite one another on different sides of the substrate. The resistance path of the measuring resistance is then arranged on the same side of the substrate as the other resistance paths.

【0008】別の請求項4による構成では、測定素子の
階段状の段付けにより個々の抵抗路には流動媒体が直接
流れて当る。それにより測定素子はフィンガの広がりに
対して次のような場合でも頑強となる。すなわち、本発
明の別の実施例に従い別の温度減結合のために、スリッ
トが流れ方向に対して垂直に基板に設けられ、スリット
が個々の抵抗路の流入側エッジと共に一列に配置される
構成の場合でも頑強である。
According to another aspect of the present invention, the flow medium directly flows into the individual resistance paths by the stepwise step of the measuring element. This makes the measuring element robust against the spread of the fingers even in the following cases. That is, according to another embodiment of the present invention, for another temperature decoupling, the slits are provided in the substrate perpendicular to the flow direction, and the slits are arranged in line with the inflow side edges of the individual resistance paths. Even in case of.

【0009】本発明の測定素子では、フィンガの広がり
部に対するコストのかかる検査過程が省略される。それ
により製造プロセスがより安価になる。基板の外部輪郭
にレーザを用いて大基板から切り出される。この輪郭は
本発明の第1の実施例では簡単な矩形であり、第2の実
施例では、流れ方向を示す縦エッジに沿って延在する階
段状の輪郭である。
In the measuring element according to the invention, a costly inspection process for the finger flare is omitted. This makes the manufacturing process cheaper. The outer contour of the substrate is cut from the large substrate using a laser. This contour is a simple rectangle in the first embodiment of the invention, and in the second embodiment it is a stepped contour which extends along the longitudinal edge indicating the flow direction.

【0010】本発明の2つの変型実施例でも、測定素子
の周囲流に適合するため、基板の流入側エッジないし個
々の階段の流入側エッジは流れに適するよう形成するこ
とができる。
In the two variants of the invention as well, the inflow edge of the substrate or the inflow edge of the individual steps can be designed to be flow-friendly in order to adapt to the ambient flow of the measuring element.

【0011】別の実施例の手段により、請求項1ないし
4に記載の測定素子の有利な変型、改良が行われる。
By means of another embodiment, advantageous modifications and improvements of the measuring element according to claims 1 to 4 are achieved.

【0012】[0012]

【実施例】図1に示された、一般的な流動媒体の質量流
量測定装置に対する例としてのホットフィルム型空気質
量計は測定素子10を有している。測定素子10は流動
媒体、ここでは空気に曝されており、自動車の場合、空
気吸入スリーブへのバイパスに配置される。流動空気の
流れ方向は矢印37により示されている。測定素子10
は基板および多数の抵抗路20からなる。基板にレーザ
を用いて大基板から切り出されたものである。また抵抗
路20は基板11の表面に配置されている。基板11は
矩形形状を有し、流れ方向にある長手側の1つは階段状
に切り取られている。これにより流れ方向で見て流れ方
向の前側の流入側エッジ12から基板11の流れ方向で
後ろの流出側エッジ13までに3つの段14、15、1
6が発生している。その際それぞれ後続の段15、16
はそれぞれ先行する段14、15を越えて突出してい
る。最初の段14は先頭の流入側エッジにより画定され
ており、また2つの次の段15、16は流入側エッジ1
7ないし18を有している。各段14〜16には1つの
抵抗路20が配置されており、第1の段14は温度セン
サ21に対する抵抗路を、第2の段15は補償抵抗22
に対する抵抗路20を、第3の段は一方で測定抵抗23
に対する抵抗路20を、他方で加熱抵抗24に対する抵
抗路20を支持する。ここで抵抗路23は基板11の同
じ側に、ここでは上側に配置されており、温度センサ3
1と補償抵抗22も同様である。一方、加熱抵抗24は
基板11の対向する側、基板下側、第3の段のところに
配置されている。段14〜16の幅、すなわち抵抗路2
0の幅は、基板11の先頭の流入側エッジ12から流出
側エッジ13へと減少する。流入側エッジ17、18と
共に2つのスリット25、26は流れ方向に対し垂直に
配列して設けられており、このスリットは抵抗路20間
の温度減結合に用いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An exemplary hot film air mass meter for a typical fluidized medium mass flow measuring device shown in FIG. The measuring element 10 is exposed to a fluid medium, here air, and in the case of a motor vehicle is arranged in a bypass to an air intake sleeve. The direction of flow of the flowing air is indicated by arrow 37. Measuring element 10
Consists of a substrate and a number of resistive paths 20. The substrate is cut out from a large substrate by using a laser. The resistance path 20 is arranged on the surface of the substrate 11. The substrate 11 has a rectangular shape, and one of the longer sides in the flow direction is cut out in a stepwise manner. As a result, three steps 14, 15, 1 from the inflow side edge 12 on the front side in the flow direction as viewed in the flow direction to the outflow side edge 13 on the rear side in the flow direction of the substrate 11.
6 has occurred. In that case, the subsequent stages 15, 16 respectively
Respectively project beyond the preceding steps 14,15. The first stage 14 is defined by the leading inflow edge, and the two next stages 15, 16 are the inflow edge 1
It has 7 to 18. A resistance path 20 is arranged in each of the stages 14 to 16, the first stage 14 being the resistance path to the temperature sensor 21, and the second stage 15 being the compensation resistance 22.
To the resistance path 20 to the measuring resistance 23
The resistance path 20 for the heating resistance 24 and on the other hand the resistance path 20 for the heating resistance 24. Here, the resistance path 23 is arranged on the same side of the substrate 11, here on the upper side, and the temperature sensor 3
The same applies to 1 and the compensation resistor 22. On the other hand, the heating resistor 24 is arranged on the opposite side of the substrate 11, the lower side of the substrate, and the third stage. Width of steps 14-16, ie resistance path 2
The width of 0 decreases from the leading inflow side edge 12 of the substrate 11 to the outflow side edge 13. Two slits 25 and 26 are arranged perpendicularly to the flow direction together with the inflow side edges 17 and 18, and these slits are used for temperature decoupling between the resistance paths 20.

【0013】測定素子10の段付けられた長手側に対向
する方の長手側に沿って5つの接触接続面31〜35が
配列して被着されている。これらの接続面は相互に間隔
を置いて基板11の上側に配置される。この上側は温度
センサ21、補償抵抗22および測定抵抗23に対する
抵抗路20も支持する。接触接続面31〜35はプリン
トされた導体路19を介して個々の抵抗路20と接続さ
れている。すなわち、接触接続面31は温度センサ21
と、接触接続面32は補償抵抗22および測定抵抗23
と、2つの接触接続面34、35は加熱抵抗24と接続
されている。さらに導体路19は温度センサ21を補償
抵抗22と接続する。補償抵抗22は接触接続面36に
よってタップ取り出しすることができる。測定素子10
の接触接続面31〜35には、図1に示した回路図によ
る通常のホットフィルム型空気質量計の回路の構成部が
接続される。その際、温度センサと一方では補償抵抗2
2、他方では測定抵抗23との直列回路は2つの抵抗2
7、28と共に1つのホイートストンブリッジ回路を形
成し、そのブリッジ対角電圧は差動増幅器として構成さ
れた制御増幅器29に印加される。ホイートストンブリ
ッジ回路の電流供給には直流電圧源30が用いられる。
制御増幅器29の出力電圧UAは加熱抵抗24に印加さ
れる。
Five contact connecting surfaces 31 to 35 are arranged and applied along the longitudinal side opposite to the stepped longitudinal side of the measuring element 10. These connecting surfaces are arranged on the upper side of the substrate 11 at intervals. This upper side also supports the resistance path 20 for the temperature sensor 21, the compensation resistance 22 and the measuring resistance 23. The contact connection surfaces 31 to 35 are connected to the individual resistance paths 20 via printed conductor paths 19. That is, the contact connection surface 31 has the temperature sensor 21.
And the contact connection surface 32 has a compensating resistor 22 and a measuring resistor 23.
And the two contact connection surfaces 34, 35 are connected to the heating resistor 24. Furthermore, the conductor track 19 connects the temperature sensor 21 with the compensation resistor 22. The compensation resistor 22 can be tapped out by the contact connection surface 36. Measuring element 10
To the contact connection surfaces 31 to 35 of the above, the components of the circuit of the normal hot film type air mass meter according to the circuit diagram shown in FIG. 1 are connected. At that time, the temperature sensor and the compensating resistor 2 on the one hand
2, on the other hand, the series circuit with the measuring resistor 23 has two resistors 2
Together with 7, 28 form a Wheatstone bridge circuit, the bridge diagonal voltage of which is applied to a control amplifier 29 configured as a differential amplifier. A DC voltage source 30 is used to supply current to the Wheatstone bridge circuit.
The output voltage UA of the control amplifier 29 is applied to the heating resistor 24.

【0014】それ自体公知のホットフィルム空気質量計
の作用を以下簡単に説明する。
The operation of a hot film air mass meter known per se is briefly described below.

【0015】制御増幅器29の出力電流により、加熱抵
抗の加熱が行われる。加熱抵抗24における加熱能力は
実質的に、制御増幅器29におけるブリッジ対角電圧に
より定められる。これにより測定抵抗23と良好に熱接
触している加熱抵抗24は、流動する空気の温度よりも
はるかに高い高温にもたらされる。測定素子10を流過
する空気量が変化すると対流性の熱伝達の変化に基づき
測定抵抗23の温度が変化し、ホイートストンブリッジ
回路が離調する。これに基づき制御増幅器29は、加熱
抵抗24に対する出力電流を変化する。閉制御ループを
介して、流出入する熱量による測定抵抗23の変化は、
加熱抵抗24の加熱能力によって補償される。それによ
って測定抵抗23は常に所定の温度に保持される。この
ようにして制御増幅器29の加熱電流ないし出力電圧U
Aは空気の流通量に対する尺度となる。流動空気の温度
変動は温度センサ21と補償抵抗22の直列回路によっ
て補正される。
The heating current is heated by the output current of the control amplifier 29. The heating capacity of the heating resistor 24 is substantially determined by the bridge diagonal voltage of the control amplifier 29. This causes the heating resistor 24, which is in good thermal contact with the measuring resistor 23, to be brought to a high temperature which is much higher than the temperature of the flowing air. When the amount of air flowing through the measuring element 10 changes, the temperature of the measuring resistor 23 changes due to the change of convective heat transfer, and the Wheatstone bridge circuit detunes. Based on this, the control amplifier 29 changes the output current to the heating resistor 24. The change in the measuring resistance 23 due to the amount of heat flowing in and out through the closed control loop is
It is compensated by the heating capacity of the heating resistor 24. As a result, the measuring resistor 23 is always kept at a predetermined temperature. In this way, the heating current or output voltage U of the control amplifier 29 is
A is a measure for the flow of air. The temperature fluctuation of the flowing air is corrected by the series circuit of the temperature sensor 21 and the compensation resistor 22.

【0016】温度センサ21ないし補償抵抗22ないし
測定および加熱抵抗23、24のそれぞれの抵抗路20
は、1つの固有の流入側エッジないし17ないし18を
有するから、前記の測定素子10は、個々の段が基板1
1の上側および下側に対して垂直に広がってもセンシテ
ィブでない。広がり部は、スリット25、26を設けた
後に発生し得る。というのは、個々の段14〜16が広
がった場合でも、個々の抵抗路20の流入側部分は、先
行する段14ないし15からはほとんど影響を受けない
ままとなるからである。周囲の流れに適合するために、
流入側エッジ17、18、19は必要に応じ変型するこ
とができる。
The temperature sensor 21 or the compensation resistor 22 or the resistance path 20 of each of the measuring and heating resistors 23, 24.
Has one unique inflow side edge or 17 to 18, so that the measuring element 10 has individual steps on the substrate 1
Spreading vertically above and below 1 is not sensitive. The widened portion may occur after the slits 25 and 26 are provided. This is because, even if the individual stages 14 to 16 are widened, the inflow-side part of the individual resistance path 20 remains largely unaffected by the preceding stages 14 to 15. To adapt to the surrounding flow,
The inflow edges 17, 18, 19 can be modified as required.

【0017】図2の測定素子10’は図1の測定素子1
0と外部輪郭と基板11の表面上での抵抗路20の分布
配置が異なる。外部輪郭はここでは矩形状である。図1
の構成部材と同じものには同じ参照番号が付してある。
温度センサ21に対する抵抗路20はここでも基板11
の流入側エッジ12の近傍に配置されており、測定抵抗
23と加熱抵抗24に対する抵抗路20は基板1の流出
側エッジ13の近傍に配置されている。補償抵抗22に
対する抵抗路20は流れ方向で見て温度センサ21の抵
抗路20の後方にある。測定抵抗23と加熱抵抗24の
2つの抵抗路20は(これらはここでも基板11の上側
ないし下側に被着されている)2つの別の抵抗路20に
対して横方向にずらして配置されている。そのため、流
れ方向37で測定抵抗23の前にある、基板11の表面
領域38は覆われていない。さらに加熱抵抗24および
測定抵抗23の抵抗路20により形成される、測定素子
10’の“ホット領域”はスリット39により、温度セ
ンサ21および補償抵抗22に対する他の2つの抵抗路
20から分離されている。スリット39は流れ方向に対
して平行であり、流出側エッジ13から始まって基板1
1に入り込んで設けられている。これにより温度センサ
と補償抵抗に対する温度減結合が形成される。測定素子
10’の流入側エッジ12は流れに有利なように、ここ
では楔型に成型される。個々の抵抗路20はここでも導
体路19を介して接触接続面31〜35と接続されてい
る。接触接続面には図1と同じ様にそこに示された回路
装置が接続される。
The measuring element 10 'of FIG. 2 corresponds to the measuring element 1 of FIG.
0, the outer contour, and the distribution arrangement of the resistance paths 20 on the surface of the substrate 11 are different. The outer contour is rectangular here. Figure 1
The same components as those in FIG.
The resistance path 20 for the temperature sensor 21 is again the substrate 11
The resistance path 20 for the measuring resistor 23 and the heating resistor 24 is arranged in the vicinity of the inflow side edge 12 of the substrate 1. The resistance path 20 for the compensation resistance 22 is behind the resistance path 20 of the temperature sensor 21 when viewed in the flow direction. The two resistance paths 20, the measuring resistance 23 and the heating resistance 24, are arranged laterally offset with respect to two other resistance paths 20 (which are also applied to the upper side or the lower side of the substrate 11). ing. Therefore, the surface region 38 of the substrate 11 in front of the measuring resistor 23 in the flow direction 37 is not covered. Furthermore, the "hot area" of the measuring element 10 ', which is formed by the heating resistance 24 and the resistance path 20 of the measuring resistance 23, is separated by the slit 39 from the other two resistance paths 20 for the temperature sensor 21 and the compensating resistance 22. There is. The slit 39 is parallel to the flow direction, starting from the outflow side edge 13 and starting from the substrate 1
It is installed in one. This forms a temperature decoupling for the temperature sensor and the compensation resistor. The inflow side edge 12 of the measuring element 10 'is shaped here in a wedge-shaped manner in order to favor the flow. The individual resistance paths 20 are again connected to the contact connection surfaces 31 to 35 via the conductor paths 19. The circuit arrangement shown therein is connected to the contact connection surface in the same way as in FIG.

【0018】測定素子10’のこの実施例でも、スリッ
ト39により分離された基板領域の広がりに対して不感
であるという利点が得られる。というのは、スリットの
経過は空気流れ方向37に対して平行に配設されてお
り、それにより個々の抵抗路20の流入側は広がりの際
にも影響を受けないままとなるからである。流入側は広
がりの際にも変化しないから温度素子10’の特性曲線
は変化しない。測定素子10’は測定素子10に対して
外部輪郭が簡単であるという利点を有する。この簡単な
外部輪郭は良好に大基板から作成することができる。ま
た図2の構成は図1の測定素子よりも振動および衝撃に
対して頑強である。というのは、振動長さが短く、測定
抵抗と加熱抵抗23、24の矩形状の構成が可能だから
である。
This embodiment of the measuring element 10 'also has the advantage of being insensitive to the extent of the substrate area separated by the slit 39. The course of the slits is arranged parallel to the air flow direction 37, so that the inflow side of the individual resistance path 20 remains unaffected during expansion. The characteristic curve of the temperature element 10 'does not change because the inflow side does not change even when it spreads. The measuring element 10 ′ has the advantage over the measuring element 10 that the outer contour is simple. This simple outer contour can be well created from a large substrate. The configuration of FIG. 2 is also more robust against vibration and shock than the measuring element of FIG. This is because the vibration length is short and the measurement resistance and the heating resistances 23 and 24 can be formed in a rectangular shape.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明により、フィンガの広がりと結び
付いた欠点が回避される。
The invention avoids the drawbacks associated with finger spreading.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の別の実施例の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 測定素子 11 基板 12、17、18 流入側エッジ 13 流出側エッジ 14、15、16 段 20 抵抗路 21 温度センサ 22 補償抵抗 23 測定抵抗 24 加熱抵抗 29 制御増幅器 30 直流電圧源 31〜35 接触接続面 37 流れ方向 38 表面領域 39 スリット 10 Measuring Element 11 Substrate 12, 17, 18 Inflow Side Edge 13 Outflow Side Edge 14, 15, 16 Stage 20 Resistance Path 21 Temperature Sensor 22 Compensation Resistance 23 Measuring Resistance 24 Heating Resistance 29 Control Amplifier 30 DC Voltage Source 31-35 Contact Connection Surface 37 Flow direction 38 Surface area 39 Slit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインツ リリング ドイツ連邦共和国 エバーデインゲン 3 イム カイザーフエルト 1 ─────────────────────────────────────────────────── —————————————————————————————————————————————————————————————————————————–—————————————————— Everdingen 3 Im Kaiserfeld 1

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流動媒体、例えば内燃機関の吸入空気の
質量流量測定装置用測定素子であって、流動媒体に曝さ
れる複数の抵抗路と、該抵抗路を支持する基板とを有
し、当該基板上には前記抵抗路が次のように分布配置さ
れている、すなわち測定抵抗に対する抵抗路が流れ方向
で基板の後方の流出側エッジの近傍にあるように分布配
置されている測定素子において、 基板(11)の表面領域(38)は、流れ方向(37)
で前方の流入側エッジ(12)と測定抵抗(23)に対
する抵抗路(20)との間では被覆されておらず、 測定抵抗(23)に対する抵抗路(20)を支持する基
板領域は、流れ方向(37)に延在し、基板(11)の
流出側エッジ(13)から発するスリット(39)によ
って別の各抵抗路(20)から分離されていることを特
徴とする測定素子。
1. A measuring element for a mass flow rate measuring device of a fluid medium, for example, intake air of an internal combustion engine, comprising a plurality of resistance paths exposed to the fluid medium, and a substrate supporting the resistance paths. In the measuring element in which the resistance paths are distributed on the substrate as follows, that is, the resistance paths for the measuring resistance are distributed in the flow direction in the vicinity of the outflow side edge behind the substrate. The surface area (38) of the substrate (11) has a flow direction (37)
The substrate area which is not covered between the front inflow edge (12) and the resistance path (20) for the measuring resistance (23) and which supports the resistance path (20) for the measuring resistance (23) is Measuring element characterized in that it is separated from each other resistance path (20) by a slit (39) extending in the direction (37) and originating from the outflow side edge (13) of the substrate (11).
【請求項2】 測定抵抗(23)および加熱抵抗(2
4)に対する抵抗路(20)は基板(11)の上側およ
び下側に配置されており、 その際、前記測定抵抗(23)に対する抵抗路(20)
はその他の抵抗路(20)と共に基板(11)の上側に
配置されている請求項1記載の測定素子。
2. A measuring resistor (23) and a heating resistor (2)
The resistance path (20) for 4) is arranged above and below the substrate (11), the resistance path (20) for the measuring resistance (23) being provided.
2. The measuring element according to claim 1, wherein is arranged with the other resistance path (20) on the upper side of the substrate (11).
【請求項3】 温度センサ(21)および補償抵抗(2
2)に対する抵抗路(20)は流れ方向で相互に連続し
て配置されており、 測定抵抗(23)および加熱抵抗(24)に対する抵抗
路(20)は、補償抵抗(22)に対する抵抗路(2
0)に対してスリット(39)の向こう側で横方向にず
らされている請求項2記載の測定素子。
3. A temperature sensor (21) and a compensation resistor (2
The resistance path (20) for 2) is arranged in succession with respect to each other in the flow direction, the resistance path (20) for the measuring resistance (23) and the heating resistance (24) being the resistance path (22) for the compensating resistance (22). Two
3. The measuring element according to claim 2, which is laterally offset from the slit (39) with respect to 0).
【請求項4】 流動媒体、例えば内燃機関の吸入空気の
質量流量測定装置用測定素子であって、流動媒体に曝さ
れる複数の抵抗路と、該抵抗路を支持する基板とを有
し、当該基板上には前記抵抗路が次のように分布配置さ
れている、すなわち測定抵抗に対する抵抗路が流れ方向
で基板の後方の流出側エッジの近傍にあるように分布配
置されている測定素子において、 抵抗路(20)は流れ方向(37)で相互に連続して階
段状に、それぞれ先行する抵抗路(20)に対して突出
する段(15、16)を以て配置されており、 前記基板(11)は抵抗路(20)の階段形状に相応し
て、抵抗路(20)の各段(14〜16)に沿って1つ
の流入側エッジ(12、17、18)が形成されるよう
に構成されていることを特徴とする測定素子。
4. A measuring element for a mass flow rate measuring device of a fluid medium, for example, intake air of an internal combustion engine, comprising a plurality of resistance paths exposed to the fluid medium, and a substrate supporting the resistance paths. In the measuring element in which the resistance paths are distributed on the substrate as follows, that is, the resistance paths for the measuring resistance are distributed in the flow direction in the vicinity of the outflow side edge behind the substrate. The resistance paths (20) are arranged in a stepwise manner in succession with each other in the flow direction (37), with steps (15, 16) projecting from the preceding resistance path (20), respectively. 11) corresponds to the step shape of the resistance path (20) so that one inflow side edge (12, 17, 18) is formed along each step (14-16) of the resistance path (20). A measuring element characterized by being configured.
【請求項5】 流入側エッジ(17、18)の延長部に
は、抵抗路(20)の温度減結合のためのスリット(2
5、26)が設けられており、当該スリットは相互に平
行に、流れ方向(37)に対して垂直に延在する請求項
4記載の測定素子。
5. A slit (2) for temperature decoupling of the resistance path (20) is provided at the extension of the inflow side edge (17, 18).
5, 26), the slits extending parallel to one another and perpendicular to the flow direction (37).
【請求項6】 相互に連続して配列された抵抗路(2
0)の、流れ方向で見た幅は、流れ方向(37)で前側
の流入側エッジ(12)から、基板(11)の後ろ側流
出側エッジ(13)へと減少し、 補償抵抗(22)に対する抵抗路(20)は、温度セン
サ(21)に対する抵抗路(20)と測定抵抗(23)
に対する抵抗路(20)との間で、測定抵抗と共に基板
(11)の同じ上側に配置されている請求項4または5記
載の測定素子。
6. A resistance path (2) arranged in series with each other.
The width of 0) seen in the flow direction decreases from the front inflow edge (12) in the flow direction (37) to the rear outflow edge (13) of the substrate (11) and the compensation resistance (22 The resistance path (20) for the temperature sensor (21) and the measurement resistance (23)
The resistance path (20) to the
The measuring element according to claim 4 or 5, which is arranged on the same upper side of (11).
【請求項7】 加熱抵抗(24)に対する抵抗路(2
0)は基板(11)の下側に配置されており、測定抵抗
(23)に対する抵抗路(20)は直接対向して配置さ
れている請求項6記載の測定素子。
7. A resistance path (2) for the heating resistance (24).
7. The measuring element according to claim 6, wherein 0) is arranged on the lower side of the substrate, and the resistance path (20) for the measuring resistance (23) is arranged directly opposite.
【請求項8】 抵抗路(20)は、基板(11)の上側
に配置された接触接続面(31〜35)と電気的に接続
されており、当該接触接続面は装置の接続に用いる請求
項1から7までのいずれか1記載の測定素子。
8. The resistance path (20) is electrically connected to the contact connection surfaces (31 to 35) arranged on the upper side of the substrate (11), and the contact connection surfaces are used for connecting devices. Item 7. The measuring element according to any one of Items 1 to 7.
【請求項9】 基板(11)の流入側エッジ(12;1
2、17、18)は流動に適合して、例えば楔状に構成
されている請求項1から8までのいずれか1記載の測定
素子。
9. Inflow edge (12; 1) of the substrate (11).
2. The measuring element according to claim 1, wherein 2, 17, 18) are adapted to flow and are configured, for example, in a wedge shape.
JP4116020A 1991-05-08 1992-05-08 Measuring element Pending JPH05126613A (en)

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DE4115040A DE4115040A1 (en) 1991-05-08 1991-05-08 MEASURING ELEMENT
DE4115040.6 1991-05-08

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GB (1) GB2255642B (en)

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DE4115040A1 (en) 1992-11-12
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US5271272A (en) 1993-12-21
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